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德國研發(fā)太陽能反應器 助太陽能儲熱機器日夜運行
德國研發(fā)太陽能反應器 助太陽能儲熱機器日夜運行:太陽能一直是再生能源中最受歡迎的產業(yè),但不論是太陽能光伏還是(CSP),這些設備在夜間就無法起任何作用,需要加裝儲能系統(tǒng)或是關閉太陽
:太陽能一直是再生能源中最受歡迎的產業(yè),但不論是太陽能光伏還是(CSP),這些設備在夜間就無法起任何作用,需要加裝儲能系統(tǒng)或是關閉太陽能設施,但強制關閉太陽能聚光系統(tǒng)將會對設備造成損害,加裝儲能系統(tǒng)又意味著更花錢。
而為了解決此問題,德國航太中心(DLR)的科學家研發(fā)一個名為CONTISOL的太陽能反應器,該設計還包含太陽能儲熱機器,讓系統(tǒng)日夜都可以運行。
有別于太陽光伏利用光電轉換來發(fā)電,聚光式太陽能是透過數(shù)以萬計的鏡子來聚集太陽光,借由太陽熱能來進行化學反應,并把熱能轉移至水中產生蒸氣,用于蓄熱、水分解制氫或是用蒸氣來驅動發(fā)電機。反應器的溫度會在日間輕松達到800°C至900°C,但溫度會在晚上逐漸冷卻,還要在早晨的時候預熱,浪費時間與熱能。
而德國科學家則希望透過CONTISOL來解此問題。在設計概念中,日間利用太陽來加熱兩個充氣腔(Chamber),一個用來將熱空氣輸送到反應器中,進行化學反應并產生氫氣;另一個氣腔則會被加熱至超過1,000°C,用來儲存熱能并在夜間取出,讓反應器在無日照時也能使用。
CONTISOL論文主要作者JustinLapp表示,聚光太陽能容易受到天氣、云量的影響,在晚上也不能有所作為,因此CONTISOL的設計概念就是將兩個反應器組合在一起,一個是直接將陽光用于化學反應,另一個是儲存熱能,兩者相互替換。
為了測試該系統(tǒng),德國航太中心利用氙氣燈來模擬太陽熱能,而該機器可以在850°C的溫度運行并擁有5kW的功率。雖然產生的電量相當?shù)?,但這項測試與研究目標是反應器的可行性,并希望在為來可用于商業(yè)用途。
CONTISOL成功解決了聚光太陽能“夜間無用處”缺點以及熱化學(Thermochemistry)的溫度限制,像是核反應爐就無法溫度如此高的情況下有效運行。而這項反應器也是透過太陽能而非核能來運作,并可在1,500℃的溫度下制氫。而充氣腔中的空氣是由外面抽取,有效的利用外界的空氣,則能讓反應器更加便宜與穩(wěn)定。Lapp指出,空氣冷卻后也可以直接排出,化學結構在高溫下也不會改變。
太陽能是備受看好的綠能產業(yè)之一,因此確保太陽能的效率與可用性是各個再生能源廠商的關鍵挑戰(zhàn)。德國目標于2050年達到100%再生能源供電,并在過去兩年內在綠能發(fā)展投入2,000億美元,目前其太陽光電的設備容量為歐洲第一,持續(xù)開發(fā)太陽能產業(yè)將對其再生能源發(fā)展大有裨益。
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